CN206422738U - 汽车用太阳能供电装置及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种汽车用太阳能供电装置，通过将太阳能采集板与安装基座铰接、并配合第一驱动组件调整其相对安装基座之间的夹角，实现根据外部太阳光线角度的变化来调整太阳能采集板上的集热面的倾斜角度，从而使太阳的光尽可能多地直射到太阳能采集板上，保证集热面一直处于最大太阳光采集能力的位置，进而为本实用新型中的汽车用太阳能供电装置提供尽可能多的太阳光热量以用于能量转换；同时，本实用新型的汽车用太阳能供电装置结构简单，成本低廉，具有较大的推广价值。

Description

汽车用太阳能供电装置及汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车制造技术领域，特别是一种汽车用太阳能供电装置及汽车。

背景技术

随着新能源的发展，汽车也逐渐开始采用一些清洁新能源来作为能源使用。最常见的就是利用太阳能发电装置为汽车提供电能。

现有技术中，太阳能发电装置的光能采集装置(例如光伏板)一般固定安装在汽车车顶，用于将采集太阳能，并将其转换为电能供汽车供电系统使用。

然而，太阳在空中的位置在一天之内不断变化，并且，汽车在行驶过程中的不断运动，使得固定连接在汽车车顶的光能采集装置与太阳光之间的相对位置不断变化，而不同位置对太阳光线的采集能力明显不同，从而导致现有的太阳能发电装置对太阳能的转换效率较低，直接影响供电能力。

实用新型内容

本实用新型提供一种汽车用太阳能供电装置及汽车，用于解决汽车用太阳能发电装置对太阳能的转换效率较低的问题。

本实用新型的第一个方面提供一种汽车用太阳能供电装置，包括用于安装到汽车上的安装基座；所述安装基座上方设置有太阳能采集板，所述太阳能采集板具有一连接端，所述连接端通过第一转轴与所述安装基座铰接；在所述太阳能采集板和所述安装基座之间还设置有第一驱动组件，所述第一驱动组件用于驱动所述太阳能采集板以所述第一转轴为轴转动，以调整所述太阳能采集板相对所述安装基座之间的夹角，并使所述太阳能采集板能够固定在任一预设夹角位置；所述预设夹角大于0度小于或等于90度。

可选地，所述第一驱动组件为气缸或液压缸；所述气缸或液压缸的缸体一端与所述安装基座铰接，所述气缸或液压缸的活塞杆末端与所述太阳能采集板铰接，或者，所述气缸或液压缸的缸体一端与所述太阳能采集板铰接，所述气缸或液压缸的活塞杆末端与安装基座铰接。

可选地，所述安装基座包括基座本体和用于固定安装到所述汽车上的第二驱动组件，所述第二驱动组件包括旋转驱动装置，所述旋转驱动装置与所述基座本体连接，以驱动所述基座本体绕中心轴旋转。

可选地，所述旋转驱动装置为电机，所述电机输出轴竖直向上伸出，且所述电机输出轴与所述基座本体的中心固定连接。

可选地，所述太阳能采集板的集热面上设置有光敏传感器；

所述装置还包括控制器，所述控制器与所述光敏传感器、气缸或液压缸以及旋转驱动装置分别电连接，且所述控制器根据所述光敏传感器所采集到的光强信号确定对应的所述预设夹角和所述旋转驱动装置的待转动的水平转角，并分别控制所述气缸或液压缸伸缩以将所述太阳能采集板调整至所述预设夹角位置，以及，控制所述旋转驱动装置带动所述安装基座转动所述水平转角。

可选地，太阳能采集板为用于采集太阳光热量的集热板，所述集热板具有一平面的集热面。

可选地，所述光敏传感器设置在所述集热面上、且背离所述连接端的一端。

可选地，所述太阳能采集板背离所述集热面的一面设置有斯特林供电装置。

本实用新型的第二个方面提供一种汽车，包括车体，以及安装在所述车体上的、如上述的汽车用太阳能供电装置。

可选地，所述车体顶部设置有安装凹槽，所述安装基座安装在所述安装凹槽中。

本实用新型提供一种汽车用太阳能供电装置，通过将太阳能采集板与安装基座铰接、并配合第一驱动组件调整其相对安装基座之间的夹角，实现根据外部太阳光线角度的变化来调整太阳能采集板上的集热面的倾斜角度，从而使太阳的光尽可能多地直射到太阳能采集板上，保证集热面一直处于最大太阳光采集能力的位置，进而为本实用新型中的汽车用太阳能供电装置提供尽可能多的太阳光热量以用于能量转换；同时，本实用新型的汽车用太阳能供电装置结构简单，成本低廉，具有较大的推广价值。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例提供的汽车用太阳能供电装置的结构示意图；

图2为图1所示的汽车用太阳能供电装置中的斯特林供电装置的结构示意图；

图3为图2所示的斯特林供电装置中的斯特林发动机的示意图；

图4为本实用新型又一实施例提供的汽车用太阳能供电装置的结构示意图；

图5为本实用新型再一实施例提供的汽车的结构示意图。

附图标记：

1：安装基座； 2：太阳能采集板； 3：第一驱动组件；

4：斯特林供电装置； 5:第一转轴； 6：车体；

7：安装凹槽； 8：光敏传感器； 9：汽车用太阳能供电装置；

10:汽车； 21：连接端； 22：另一连接端；

101：基座本体； 102：中心轴； 103：第二驱动组件；

θ：夹角； 41：斯特林发动机； 42：传动装置；

43：发电机； 44：蓄电池； 410：热缸；

411：热缸活塞； 412：热缸传动杆； 420：冷缸；

421：冷缸活塞； 422：冷缸传动杆； 430：飞轮；

440：销轴； 450：飞轮的中心轴。

具体实施方式

图1为本实用新型一实施例提供的汽车用太阳能供电装置的结构示意图，如图1所示，本实施例提供一种汽车用太阳能供电装置9包括：用于安装到汽车上的安装基座1；安装基座1上方设置有太阳能采集板2，太阳能采集板2具有一连接端21，连接端21通过第一转轴5与安装基座1铰接；在太阳能采集板2和安装基座1之间还设置有第一驱动组件3，第一驱动组件3用于驱动太阳能采集板2以第一转轴5为轴转动，以调整太阳能采集板2相对安装基座1之间的夹角θ，并使太阳能采集板2能够固定在任一预设夹角θ位置；预设夹角θ大于0度小于或等于90度。

其中，安装基座1作为汽车用太阳能供电装置9的承重装置，在保证安装基座1与汽车10的可靠连接的前提下，安装基座1与汽车10的连接方式不限，可以是螺栓连接或是焊接等连接方式。

具体地，太阳能采集板2具有一平面的集热面，用于通过集热面采集太阳光热量。集热板可包括吸热板、玻璃盖板、保温层和外壳四部分组成，吸热板吸收太阳光热量，保温层对吸收的太阳光热量进行保温。优选地，太阳能采集板2可以是常见的平面集热板，以大面积的采集太阳光热量，进而为本实施例中的汽车用太阳能供电装置9提供尽可能多的太阳光热量以用于能量转换。

太阳能采集板2具有一连接端21，连接端21通过第一转轴5铰接在安装基座1上，能够实现太阳能采集板2相对安装基座1绕第一转轴5转动，从而太阳能采集板2远离连接端21的一端的转动轨迹便形成以第一转轴5为中心的弧线，且在转动过程中，太阳能采集板2上的集热面与安装基座1之间形成的夹角θ随之变化。其中所述的夹角θ的最小值可以为0度、最大值可以为90度。如此，便可根据汽车10与太阳光线的相对位置调整夹角θ，从而使集热面始终处于最大太阳光采集能力的位置。而第一驱动组件则可以采用气缸或液压缸等易于控制的元件，驱动太阳能采集板相对安装基座转动、并固定在任一夹角θ的位置。

举例来说，当早晨八点钟的太阳时，可通过第一驱动组件3调整太阳能采集板2相对安装基座1之间的夹角约为90度，使太阳的光尽可能多地直射到太阳能采集板2上；当上午十点钟的太阳时，通过第一驱动组件3调整太阳能采集板2相对安装基座1之间的夹角约为45度，使太阳的光尽可能多地直射到太阳能采集板2上；当上午十二点钟的太阳时，通过第一驱动组件3调整太阳能采集板2相对安装基座1之间的夹角约为0度，使太阳的光尽可能多地直射到太阳能采集板2上。以此类推，根据不同时刻的太阳，通过第一驱动组件3调整太阳能采集板2相对安装基座1之间的夹角θ，使太阳的光尽可能多地直射到太阳能采集板2上。需要说明的，不限于举例说明的夹角θ和时刻的关系，具体根据实际情况而定。

本实施例提供的汽车用太阳能供电装置9，通过将太阳能采集板2与安装基座1铰接、并配合第一驱动组件3调整其相对安装基座1之间的夹角θ，实现根据外部太阳光线角度的变化来调整太阳能采集板2上的集热面的倾斜角度，从而使太阳的光尽可能多地直射到太阳能采集板2上，保证集热面一直处于最大太阳光采集能力的位置，进而为本实施例中的汽车用太阳能供电装置9提供尽可能多的太阳光热量以用于能量转换；同时，本实施例提供的汽车用太阳能供电装置9结构简单，成本低廉，具有较大的推广价值。

此外，太阳能采集板2还可以为汽车10车体遮挡部分阳光，缓解汽车10因长时间在太阳下暴晒引起的室内温度过高，若配合地将汽车用太阳能供电装置提供的电能用于汽车内的通风系统，还能在一定程度上降低用户为降低汽车10的室内温度通过通风系统供风所消耗的电能。

需要说明的是，本实用新型各实施例所述的汽车用太阳能供电装置可以采用多种具体可行的太阳能供电方案，最为优选的是，采用斯特林供电装置实现太阳能到电能的转换。

图2为图1所示的汽车用太阳能供电装置中的斯特林供电装置的结构示意图；图3为图2所示的斯特林供电装置中的斯特林发动机的示意图。

如图2-3所示，请参照图2和图3，太阳能采集板2背离集热面的一面设置有斯特林供电装置4。其中，斯特林供电装置4包括斯特林发动机41、传动装置42、发电机43。斯特林发动机包括热缸410、热缸活塞411、热缸传动杆412、冷缸420、冷缸活塞421、冷缸传动杆422和飞轮430，同时热缸传动杆412和冷缸传动杆421通过销轴440铰接在飞轮430上；当热缸410有热源供应时，热缸活塞做往复运动，飞轮430在热缸传动杆412的带动下转动；同理，当冷缸420有冷源供应时，冷缸活塞421做往复运动，飞轮430在冷缸传动杆421的带动下转动。在本实施例中，可以将斯特林发动机的热缸410与太阳能采集板2固定连接，即太阳能采集板2所采集的太阳光热量为热源，斯特林发动机的冷缸的冷源为空气源，使热缸活塞411、冷缸活塞421配合地做往复运动，从而带动飞轮430转动，即实现了将太阳能采集板2所采集的太阳光热量转换为动能。

而飞轮的中心轴450通过传动装置42与发电机43的输入轴连接，以带动发电机43的输入轴转动，促使发电机43发出电能。其中，传动装置42可以是齿轮传动装置。可选地，斯特林供电装置4还包括与发电机43连接的蓄电池44，蓄电池44用于储存发电机43发出的电能。本实施例通过斯特林供电装置4将太阳能采集板2所采集的太阳光热量转换为电能供给汽车10使用。

图4为本实用新型又一实施例提供的汽车用太阳能供电装置的结构示意图，本实施例是对上述实施例的补充说明。

具体地，第一驱动组件3为气缸或液压缸；气缸或液压缸的缸体一端与安装基座1铰接，气缸或液压缸的活塞杆末端与太阳能采集板2铰接，或者，气缸或液压缸的缸体一端与太阳能采集板2铰接，气缸或液压缸的活塞杆末端与安装基座1铰接。

举例来说，气缸或液压缸可以采用小型的、低成本的气缸或液压缸，具体不限。通过控制气缸或液压缸的伸缩长度来调整太阳能采集板2相对安装基座1之间的夹角θ。本实施例的汽车用太阳能供电装置9采用气缸或液压缸作为第一驱动组件3，可实现方便地有效地控制太阳能能采集板的转动。

具体地，安装基座1包括基座本体101和用于固定安装到汽车上的第二驱动组件103，第二驱动组件103包括旋转驱动装置，旋转驱动装置与基座本体101连接，以驱动基座本体绕中心轴102旋转。

优选地，基座本体101具有较大的平面，当太阳能集热板2完全与安装基座1贴合时(即太阳能采集板2相对安装基座1之间的夹角为0度时)，基座本体101能够提供足够的支撑面以支撑太阳能集热板2。

其中，旋转驱动装置可以为电机，电机输出轴竖直向上伸出，且电机输出轴与基座本体101的中心固定连接。举例来说，电机采用小型的、低成本的直流电机或交流电机，具体不限。当电机工作时，电机输出轴旋转，同时电机驱动与电机输出轴连接的基座本体101旋转，进而实现安装基座1的旋转。

本实施例通过可旋转的安装基座1就能够实现太阳能采集板2在水平面内的转动，从而进一步增加了太阳能采集板2的运动自由度，更加灵活、方便地调整太阳能采集板2的位置，即便在汽车在各种复杂地面行驶时，也能保证太阳能采集板2的集热面始终朝向太阳的光强信号最大的方向。

进一步地，还可以在太阳能采集板2的集热面上设置光敏传感器8。具体地，光敏传感器8设置在集热面上、且背离连接端21的一端。光敏传感器8可以用于采集太阳光，并将其转换为光强信号输出。其中，将光面传感器8设置在这样当阳能采集板2集热面的最高点，能准确反映当前的太阳的光强信号的强弱。

更进一步地，汽车用太阳能供电装置9还可以包括控制器，并使控制器分别与光敏传感器8电连接，同时还可以与前述的电机、以及气缸的气动回路或液压缸的液压回路电连接，以使控制器根据光敏传感器8采集发送的光强信号确定最大光强采集位置，然后通过控制电机和气动回路或液压回路动作，从而控制太阳能采集板2转动至该最大光强采集位置。其中，最大光强信号采集位置的表示参数可以包括：预设夹角θ和电机相对于初始位置的水平转角α，控制器可根据所述最大光强信号采集位置的参数以及太阳能采集板的位置参数计算确定光强采集板需要调整的角度、以及电机转动的水平转角α，并控制分别控制气缸或液压缸伸缩以将太阳能采集板2调整至预设夹角θ位置，以及，控制旋转驱动装置带动安装基座1转动至水平转角α的位置。

需要说明的是α为[0,360]度内的角度，本实施例中的控制器可以控制旋转驱动装置带动安装基座1在[0,360]度内的角度范围内转动，以使太阳能采集板2尽可能地朝向光强信号最大的方向，能够克服汽车10在行驶过程中的不断运动和太阳在空中的位置在一天之内不断变化会导致的太阳能采集板2和太阳的相对位置处在不断的变化当中带来的太阳能采集板2所采集的太阳能光热量少。

本实施例提供的汽车用太阳能供电装置9，通过光敏传感器、控制器以及液压或气压控制元件，可实现准备、方便、快速地调整调整太阳能采集板2相对安装基座1之间的夹角θ，以及太阳能采集2相对于车顶面的水平转角，更适应了汽车各功能的便捷需求。

图5为本实用新型再一实施例提供的汽车的结构示意图，如图5所示，本实施例提供一种汽车10包括车体6，以及安装在车体6上的、上述的汽车用太阳能供电装置9。

其中，汽车用太阳能供电装置9的结构、功能以及能够实现的技术效果与前述实施例类似，在此不再累述。

可选地，车体6顶部设置有安装凹槽7，安装基座1安装在安装凹槽7中。本实施例中的安装凹槽7即是安装基座1的安装空间，将安装基座1安装到安装凹槽7中，进一步提高汽车10外型的美观性。

本实施例中的汽车10，由于其汽车用太阳能供电装置9能够提高太阳能的转换效率，且汽车用太阳能供电装置9结构简单，成本低廉，从而使本实施例中的汽车10具有较大的推广价值。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种汽车用太阳能供电装置，其特征在于，包括：用于安装到汽车上的安装基座；所述安装基座上方设置有太阳能采集板，所述太阳能采集板具有一连接端，所述连接端通过第一转轴与所述安装基座铰接；在所述太阳能采集板和所述安装基座之间还设置有第一驱动组件，所述第一驱动组件用于驱动所述太阳能采集板以所述第一转轴为轴转动，以调整所述太阳能采集板相对所述安装基座之间的夹角，并使所述太阳能采集板能够固定在任一预设夹角位置；所述预设夹角大于0度小于或等于90度。

2.根据权利要求1所述的汽车用太阳能供电装置，其特征在于，所述第一驱动组件为气缸或液压缸；所述气缸或液压缸的缸体一端与所述安装基座铰接，所述气缸或液压缸的活塞杆末端与所述太阳能采集板铰接，或者，所述气缸或液压缸的缸体一端与所述太阳能采集板铰接，所述气缸或液压缸的活塞杆末端与安装基座铰接。

3.根据权利要求1或2所述的汽车用太阳能供电装置，其特征在于，

所述安装基座包括基座本体和用于固定安装到所述汽车上的第二驱动组件，所述第二驱动组件包括旋转驱动装置，所述旋转驱动装置与所述基座本体连接，以驱动所述基座本体绕中心轴旋转。

4.根据权利要求3所述的汽车用太阳能供电装置，其特征在于，

所述旋转驱动装置为电机，所述电机输出轴竖直向上伸出，且所述电机输出轴与所述基座本体的中心固定连接。

5.根据权利要求4所述的汽车用太阳能供电装置，其特征在于，

所述太阳能采集板的集热面上设置有光敏传感器；

所述装置还包括控制器，所述控制器与所述光敏传感器、气缸或液压缸以及旋转驱动装置分别电连接，且所述控制器根据所述光敏传感器所采集到的光强信号确定对应的所述预设夹角和所述旋转驱动装置的待转动的水平转角，并分别控制所述气缸或液压缸伸缩以将所述太阳能采集板调整至所述预设夹角位置，以及，控制所述旋转驱动装置带动所述安装基座转动所述水平转角。

6.根据权利要求5所述的汽车用太阳能供电装置，其特征在于，太阳能采集板为用于采集太阳光热量的集热板，所述集热板具有一平面的集热面。

7.根据权利要求5所述的汽车用太阳能供电装置，其特征在于，所述光敏传感器设置在所述集热面上、且背离所述连接端的一端。

8.根据权利要求5所述的汽车用太阳能供电装置，其特征在于，所述太阳能采集板背离所述集热面的一面设置有斯特林供电装置。

9.一种汽车，包括车体，以及安装在所述车体上的、如权利要求1-8任一所述的汽车用太阳能供电装置。

10.根据权利要求9所述的汽车，所述车体顶部设置有安装凹槽，所述安装基座安装在所述安装凹槽中。